Характеристика стали марки 16ГНМА
16ГНМА — Сталь конструкционная жаропрочная низколегированная высококачественная, хорошо сваривается, сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС.
Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Нашла свое применение для изготовления деталей типа донышек, воротниковых фланцев, штуцеров, колец, патрубков, тройников, барабанов котлов высокого давления и деталей прямоугольной формы для энергооборудования и трубопроводов с абсолютным давлением свыше 3,9 МПа тепловых электростанций.
По ОСТ 108.030.118-78 приведен плавочный состав стали марки 16ГНМА. При выплавке стали допускаются отклонения по химическому составу: по никелю, кремнию, хрому и марганцу ±0,050 % каждого. При выплавке стали в качестве технологической добавки производится присадка феррованадия на 0,020-0,030 % по расчету. В готовом прокате при контрольном химическом анализе металла допускаются отклонения от норм химического состава в соответствии с ГОСТ 19281. Изготовитель гарантирует содержание мышьяка (As) не более 0,080 % и азота (N) не более 0,0080 %.
Сферы применения износостойких сплавов
Использование высокопрочных сталей увеличивает срок эксплуатации оборудования, машин и механизмов, значительно снижает затраты на их ремонт и обслуживание, устраняет простои на производстве. Металлопрокат используется в самых разных отраслях.
- АвтомобилестроениеПроизводство деталей и узлов, подверженных интенсивным нагрузкам и работающих в условиях трения – ролики и шарики подшипников, втулки, сменные накладки, поршневые кольца, коленчатые валы и другие фасонные изделия, бронированные элементы.
- Дорожная и строительная техникаИзготовление экскаваторных ковшей, режущих кромок техники, козырьков землечерпалок, гидравлических молотов, элементов разравнивателя для асфальтоукладочной машины. В качестве футеровки желобов оборудования, дробилок, контейнеров, лопастей барабана, бетономешалок.
- Тяжелая карьерная и горнодобывающая техникаИзготовление режущих кромок оборудования, кузовов для самосвалов, транспортировочных емкостей и желобов, бункеров, футеровка накопителей и других элементов дробилок, режущий инструмент.
- Железнодорожная отрасльОблицовка вагонов, в качестве элементов железнодорожных полотен, звеньев гусеничных механизмов, крестовин и т. д.
- Сельхозтехника и оборудование для лесозаготовкиКонцевые механизмы лесопогрузчика, перегружателя, элементы отжимного пресса, плужного оборудования, оборудования для транспортировки и хранения силоса.
- СтанкостроениеВ качестве элементов производственного оборудования, подвергающегося серьезным нагрузкам и трению: валы, узлы, агрегаты, детали.
- Строительная отрасльИзготовление металлоконструкций различного назначения, предполагающих особую прочность строения. Для этих целей используются конструкционные марки.
Классификация и марки
Существует несколько основных критериев по которым подразделяются углеродистые марки. Одним из самых важных среди них являются условия проведения раскисления. Выделяют следующие низкоуглеродистые стали:
- Спокойные. Включает минимальное содержание в составе окиси железа, что делает процесс выплавки «спокойным» — без бурного выделения углекислоты с зеркала металла. Возможным это стало благодаря введению раскислителей: алюминий, марганец и кремний. Все выходящие газы скапливаются в усадочной раковине, которая впоследствии обрубается, что в результате дает плотный и однородный металл.
- Кипящие. Раскисляются одним марганцем. Имеют увеличенное количество оксида железа в составе. Процесс плавки сопровождается выделением углекислого газа, что создает впечатление будто металл кипит. Эти стали менее прочны и менее однородны по химическому составу, но при этом стоят дешево и имеют низкий процент отходов в производстве.
- Полуспокойные. Помимо марганца для удаления кислорода дополнительно применяют алюминий. По характеристикам эта углеродистая сталь представляет собой что-то среднее между кипящими и спокойными сплавами.
Помимо степени раскисления низкоуглеродистые марки также классифицируются по наличию неметаллических включений в своем составе. Исходя из этого они различаются на:
- Обыкновенного качества;
- Качественные машиностроительные.
Рассмотрим каждый пункт более подробно.
Стали обыкновенного качества. К ним не предъявляются строгие требования как к выбору шихты, так и к плавке и разливке. Фосфора в них допускается не более 0,08%, а серы не более 0,06%. Разливают такой сплав в крупногабаритные слитки, поэтому для них характерно появление зональной ликвации.
Сталь обыкновенного качества идет на производство разного рода горячекатаного металлопроката: прутки ГОСТ 4290-90, швеллеры ГОСТ 8240-97, балки ГОСТ 8239-95, уголки ГОСТ 8509-95 и прочие. Этот прокат служит материалом для производства разного рода болтовых, клепочных и сварных металлоконструкций. В станкостроении из нее производят малоответственные детали не требующие проведения термобработки: оси, вальцы, зажимы и т.д.
Исходя из гарантированности указанных свойств сталь обыкновенного качества бывает:
- Группы «А». Поставка происходит по механическим характеристикам, химический состав при этом не нормируется. Маркируется «Ст» и цифрой от 0 до 6. (Ст.6, Ст.5 и т.д.). С увеличением цифры возрастает и прочность выбранного сплава.
- Группы «Б». Такие металлы идут с нормированным химсоставом. В маркировке дополнительно прописывается способ получения сплава.
- Группы «В». Здесь в сталях регулируются одновременно прочностные характеристики и химсостав. В маркировке дополнительно указывается буква В.
Качественные машиностроительные стали производятся в более строгих условиях выплавки. Обладают меньшим количеством вредных образований в химсоставе: сера до 0,04%, фосфор до 0,04%. Маркируются надписью «сталь» и цифрой, указывающей количество карбидов в сотых долях процента.
Сталь 08 и 10 применяются в ответственных узлах машиностроения. Из них производят втулки, змеевики, прокладки и т.д. Перед использованием все детали обязательно подвергаются цементации или любому другому химико-термическому упрочнению.
Стали 15, 20, 25 используются для узлов, работающих на износ и не испытывающих повышенных механических нагрузок: рычаги, шестерни, толкатели клапанов и т.д.
Химический состав стали 13ХФА
| Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Cu | N | Al | V | Mo | Zn | Sn | Sb | Pb | Bi | Nb |
| TУ 1383-010-48124013-03 | до 0.15 | до 0.005 | до 0.018 | до 0.7 | 0.5-0.7 | 0.17-0.37 | до 0.3 | до 0.25 | до 0.008 | 0.02-0.05 | 0.04-0.09 | — | до 0.001 | до 0.001 | до 0.001 | до 0.001 | до 0.001 | — |
| TУ 1317-233-0147016-02 | 0.13-0.17 | до 0.015 | до 0.018 | 0.45-0.65 | 0.5-0.7 | 0.17-0.37 | до 0.3 | до 0.25 | до 0.008 | 0.02-0.05 | 0.04-0.09 | — | — | — | — | — | — | — |
| TУ 1317-006.1-593377520-2003 | 0.11-0.17 | до 0.015 | до 0.015 | 0.4-0.65 | 0.5-0.7 | 0.17-0.37 | до 0.25 | до 0.25 | до 0.008 | 0.02-0.05 | 0.04-0.09 | — | — | — | — | — | — | — |
| TУ 1319-369-00186619-2012 | 0.12-0.17 | до 0.005 | до 0.015 | 0.47-0.65 | 0.52-0.68 | 0.19-0.38 | до 0.25 | до 0.3 | до 0.01 | 0.02-0.05 | 0.04-0.07 | — | — | — | — | — | — | — |
| TУ 1381-116-00186654-2013 | до 0.13 | до 0.005 | до 0.015 | до 0.7 | 0.5-1 | 0.17-0.4 | до 0.3 | до 0.3 | до 0.01 | 0.02-0.05 | 0.04-0.1 | до 0.3 | — | — | — | — | — | до 0.04 |
По ТУ 1383-010-48124013-03 химический состав приведен для стали марки 13ХФА. Для обеспечения мелкозернистости и связывания азота в нитриды и карбонитриды допускается введение титана и ниобия не более 0,030 % и 0,040 % соответственно. Для глобуляризации неметаллических включений сталь раскисляется силикокальцием или церием. Суммарное содержание Nb+V+Ni ≤ 0,15 %.
По TУ 1317-006.1-593377520-2003 химический состав приведен для стали марки 13ХФА. Массовая доля водорода в стали в металле трубы не должна превышать 1,0 ppm (2,0 ppm — в ковшевой пробе). Допускается введение ниобия и титана из расчета получения массовой доли до 0,030 % и 0,010 % соответственно. В раскисленную сталь для глобуляризации сульфидных включений вводят кальций (силикокальций) или церий из расчета получения массовой доли 0,050 %.
По ТУ 1381-116-00186654-2013 химический состав приведен для стали марки 13ХФА. Массовая доля кальция в стали должна быть не более 0,0050% (50ppm). Для глобуляризации включений сталь обрабатывается кальцийсодержащими материалами. Допускается легирование стали РЗМ. Соотношение Ca/S не менее 1, допускается отклонение от регламентированного соотношения Ca/S при условии обеспечения соответствия требований ТУ по коррозионным характеристикам. Допускается добавка титана из расчета получения массовой доли в стали не более 0,030 %. Сталь должна быть подвергнута вакуумной дегазации: массовая доля водорода в жидкой стали после дегазации должна быть не более 2,5ppm. Массовая доля водорода принимается по документу о качестве листового проката. При содержании водорода более 2,5ppm слябы должны подвергаться противофлокеновой обработке (ПФО) в отапливаемых или неотапливаемых кольцах. Массовая доля Nb+V не более 0,15 %. Допускаемые отклонения по химическому составу: по углероду +0,010%, по марганцу +0,020%, по кремнию ±0,050%, по сере +0,0010%, по фосфору +0,0030%, по алюминию +0,010%, по меди +0,050%, по никелю +0,050, по хрому ±0,050%, по ванадию +0,020%, по азоту +0,0010%. Значение углеродного эквивалента не должны превышать 0,43, а параметра стойкости против растрескивания Рcm не должны превышать 0,24.
По ТУ 1319-369-00186619-2012 химический состав приведен для стали марки 13ХФА по ковшевой пробе. Сталь должна подвергаться модифицирующей обработке сплавами кальция и (или) редкоземельными элементами (церием и др.). В случае использования модифицирующего элемента только кальция, отношение массовой доли кальция к массовой доле серы в стали должно быть не менее 1,0. Общая массовая доля кальция не более 0,0060 %. Содержание водорода в жидкой стали должно быть не более 2,5 ppm. Допускается введение в сталь титана, ниобия и других карбонитридообразующих элементов. Суммарная массовая доля титана, ниобия и ванадия должна быть не более 0,15 %. Величина углеродного эквивалента не должна быть более 0,40 % для труб с толщиной стенки менее 14 мм, и не более 0,43 % для труб с толщиной стенки 14 мм и более.
30ХГСА
| Общие сведения |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 11269-76. Лист тонкий ГОСТ 11268-76. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 21729-76, ГОСТ 13663-68, ГОСТ 9567-75. |
| Назначение |
| Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.90-1.20 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.80-1.10 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Фосфор (P), не более | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.80-1.10 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB | HRC э |
| Пруток. Закалка 880 °С, масло Отпуск 540 °С, вода или масло. | ||||||||
| 25 | 830 | 1080 | 10 | 45 | 49 | |||
| Поковки. Закалка. Отпуск. | ||||||||
| КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 | |
| КП 490 | 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 | |
| КП 540 | <100 | 540 | 685 | 15 | 45 | 59 | 223-262 | |
| КП 590 | <100 | 590 | 735 | 14 | 45 | 59 | 235-277 | |
| КП 590 | 100-300 | 590 | 735 | 13 | 40 | 49 | 235-277 | |
| КП 640 | <100 | 640 | 785 | 13 | 42 | 59 | 248-293 | |
| КП 675 | <100 | 675 | 835 | 13 | 42 | 59 | 262-311 | |
| Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 200-250 °С, воздух. | ||||||||
| 30 | 1270 | 1470 | 7 | 40 | 43-51 | |||
| Закалка 860-880 °С, масло. Отпуск 540-560 °С, вода или масло. | ||||||||
| 60 | 690 | 880 | 9 | 45 | 59 | 225 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 |
| Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С. | |||||
| 300 | 820 | 980 | 11 | 50 | 127 |
| 400 | 780 | 900 | 16 | 69 | 98 |
| 500 | 640 | 690 | 21 | 84 | 78 |
| 550 | 490 | 540 | 27 | 84 | 64 |
| Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,0013 1/с | |||||
| 700 | 175 | 59 | 51 | ||
| 800 | 85 | 62 | 75 | ||
| 900 | 53 | 84 | 90 | ||
| 1000 | 37 | 71 | 90 | ||
| 1100 | 21 | 59 | 90 | ||
| 1200 | 10 | 85 | 90 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB |
| Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде. | ||||||
| 200 | 1570 | 1700 | 11 | 44 | 88 | 487 |
| 300 | 1520 | 1630 | 11 | 54 | 69 | 470 |
| 400 | 1320 | 1420 | 12 | 56 | 49 | 412 |
| 500 | 1140 | 1220 | 15 | 56 | 78 | 362 |
| 600 | 940 | 1040 | 19 | 62 | 137 | 300 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода. | |||||
| 30 | 880 | 1000 | 12 | 50 | 69 |
| 50 | 760 | 880 | 12 | 50 | 69 |
| 80 | 740 | 860 | 14 | 50 | 78 |
| 120 | 670 | 820 | 14 | 50 | 78 |
| 160 | 590 | 740 | 14 | 50 | 78 |
| 200 | 530 | 720 | 14 | 45 | 59 |
| 240 | 490 | 710 | 14 | 45 | 59 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1240, конца 800. Сечения до 50 мм охлаждаются в штабелях на воздухе, 51-100 мм — в ящиках. |
| Свариваемость |
| ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, АрДС, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка, КТС без ограничений. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ 207-217 и s B = 710 МПа K u тв.спл. = 0.85, K u б.ст. = 0.75. |
| Склонность к отпускной способности |
| склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 760 |
| Ac3 | 830 |
| Ar3 | 705 |
| Ar1 | 670 |
| Mn | 352 |
Ударная вязкость
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 | -60 | -80 |
| Закалка 880 С, масло. Отпуск 580-600 С. бв = 1000 МПа. | 69 | 55 | 41 | 35 | 23 |
Предел выносливости
| s -1 , МПа | t -1 , МПа | n | s B , МПа | Термообработка, состояние стали |
| 490 | 1666 | 1Е+7 | 1670 | |
| 372 | 882 | 1Е+7 | 880 | |
| 470 | 1Е+6 | 1080 | ||
| 696 | Закалка 870 С. Отпуск 200 С | |||
| 637 | Закалка 870 С. Отпуск 400 С |
Прокаливаемость
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
| 50.5-55 | 49-54 | 47.5-53 | 46-52.5 | 41.5-52 | 38-51 | 36-48.5 | 35.5-46.5 | 33-44.5 | 30-43 |
| Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
| 50 | 60-91 | 34-60 | 38-43 |
| 90 | 40-68 | 18-40 | 43-48 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 215 | 211 | 203 | 196 | 184 | 173 | 164 | 143 | 125 | |
| Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | 7830 | 7800 | 7760 | 7730 | 7700 | 7670 | |||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 38 | 38 | 37 | 37 | 36 | 34 | 33 | 31 | 30 | |
| Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 210 | |||||||||
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.7 | 12.3 | 12.9 | 13.4 | 13.7 | 14.0 | 14.3 | 12.9 | ||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 496 | 504 | 512 | 533 | 554 | 584 | 622 | 693 |
neva-stal.ru
Применение сталей:
Ст3сп
— несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах; фасонный и листовой прокат (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от -40 до +425°С; при толщине проката свыше 25 мм в интервале от -40 до +425°С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.
Сталь 10 и 20
— детали, работающие в интервале температур от -40 до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности, и детали, работающие при температуре от -40 до 425°С под давлением соответственно.
Сталь 17Г1С, 17ГС, 17Г1С-У
— сварные детали, работающие под давлением при температурах от -40 до +475°С.
Различие труб из разной марки сталей можно проиллюстрировать на примере применения труб для трубопроводов пара и горячей воды. Правила безопасности ПБ 10-573-03 допускают применение прямошовных труб при следующих условиях (сведения неполные):
| Температура | Давление (атм) |
| 10706(группа В) | |
| 10705(группа В) | |
| 10705(группа В) |
Сталь, которая распространена на вторичных рынках, имеет разные свойства. Качество стали зависит от технологичности, ее состава, от того, каковы ее физические свойства и насколько однороден ее химический состав.
Самые ходовые марки б/у стали в продаже: сталь углеродистая обыкновенного качества (ГОСТ 380-94), качественная углеродистая сталь (1050-88), сталь повышенной прочности низколегированная конструкционная (ГОСТ 19281-89). Попробуем разобраться в их свойствах, а также сходствах, различиях и применении.
ГОСТ 380-94
Из марок Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп и других изготавливается углеродистая обыкновенного качества сталь. Нумерация обозначает номер марки, который зависит от химического состава стали — чем выше номер, тем выше содержание углерода и тем больше временное сопротивление. Буквами после цифр обозначается степень раскисления: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная (самый дорогой способ производства)
Но способы производства вас не должны смущать, однако стоит обращать внимание на механическую прочность (характеризуется первой цифрой). Иногда, если мы говорим о трубах, после кп/пс/сп идут цифры обозначающие категорию проката
Для обозначения марки стали и характеристики группы качества для труб используют буквы А, Б, В, Д (пример: ВСт3сп5). В зависимости от того, какие свойства трубы номеруются, ее делят на группы: А — механические свойства материала, Б — химический состав стали, В — и то и другое, Д — нормируется только гидравлическое испытательное давление.
ГОСТ 1050-88
Двумя цифрами обозначаются марки качественной стали, которые показывают, сколько содержится углерода в сотых долях процента. Например: 09, 12, 17, 30 и так далее до 60. Иногда указывают степень раскисления стали: кп и пс (кипящая, и полуспокойная соответственно). Однако обозначение качественной стали и низколегированной очень похожи, и их можно легко перепутать. Будьте внимательны при выборе и особенно не доверяйте словам продавца — лучше все проверить по ГОСТу самостоятельно.
ГОСТ 19281-89
Конструкционная низколегированная сталь (например 17Г1С, 09Г2С, 14ХГС). 17, 09, 14 — среднее содержание углерода, которое содержится в сотых долях процента, буквы Г, Х и т.д. обозначают содержание легирующих элементов в стали, последующие цифры указывают на процент легирующих элементов. Г — марганец, С — кремний, Ф — ванадий, Х — хром и далее. Азот обозначается буквой А, но если А стоит в конце (30ХГСА), то это указывает не на азот, а обозначает высококачественную сталь. Буква Ш в конце (30ХГС-Ш) показывает наивысшее качество. Цифра отсутствует (50Х, 17ГС), если легирующие элементы составляют менее 1,5%. Насколько прочна и хрупка сталь, можно определить углеродным эквивалентом. Это понятие вводится для легированных сталей. В продаже б/у трубы наиболее популярна сталь 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-у. Марки указаны в порядке улучшения свойств (по химическому составу в порядке снижения содержания примесей фосфора и серы).
По свариваемости все марки сталей одинаковы — без ограничений. Самые распространенные трубы — это Ст3, 10, 20 и 17Г1С. Чем качественнее сталь, тем она лучше по коррозийной стойкости.
По механическим свойствам материала трубы делят на классы прочности. К 34, К 38, 42, К 50, К 52, К 55 и К 60, где цифры означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм2. Чем выше цифра, тем прочнее сталь. С учетом разброса свойств трубы из стали Ст3 могут относится к классам прочности К 38 — К 42 (фактически К 36), из стали 10 — К38, из стали 20 — К 42. Сталь 17Г1С более прочная — К 52.
Стандарты
| Название | Код | Стандарты |
| Листы и полосы | В23 | ГОСТ 103-2006 |
| Сортовой и фасонный прокат | В32 | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ОСТ 1 90225-76, TУ 3-309-85, TУ 14-1-1610-76, TУ 14-1-1684-86, TУ 14-1-1885-85, TУ 14-1-2118-77, TУ 14-1-2598-79, TУ 14-1-2765-79, TУ 14-1-2995-80, TУ 14-1-658-73, TУ 14-1-950-74, TУ 14-11-245-88, TУ 14-1-3011-80, TУ 14-1-1271-75, TУ 14-136-367-2008 |
| Сортовой и фасонный прокат | В22 | ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006 |
| Обработка металлов давлением. Поковки | В03 | ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, СТ ЦКБА 010-2004 |
| Классификация, номенклатура и общие нормы | В20 | ОСТ 1 90005-91 |
| Болванки. Заготовки. Слябы | В21 | ОСТ 14-13-75 |
| Болванки. Заготовки. Слябы | В31 | ОСТ 3-1686-90, TУ 14-1-1937-77, TУ 14-1-4944-90, TУ 14-1-5.17-74, TУ 14-1-5.17-73, TУ 1-92-156-90 |
| Термическая и термохимическая обработка металлов | В04 | СТ ЦКБА 026-2005 |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | В62 | TУ 14-3-1550-88, TУ 14-3-249-74, TУ 14-3-389-75, TУ 14-3-572-77, TУ 14-3-588-76 |
| Ленты | В34 | TУ 14-4-95-72 |
Сталь 40Х
Главная/Характеристики Марок Стали, Металлопроката/Сталь 40Х
Характеристика материала.Сталь 40Х.
| Марка | Сталь 40Х |
| Классификация | Сталь конструкционная легированная.Хромистая |
| Заменитель | Сталь 45Х ,сталь 38ХА ,сталь 40ХН ,сталь 40ХС ,сталь 40ХФА ,сталь 40ХГТР |
| Прочие обозначения | |
| Иностранные аналоги | AISI 5135,AISI 5135 H,AISI 5140,AISI 5140 H |
| Применение | оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности. |
| Видпоставки | |
| Обработка металлов давлением. Поковки: | ГОСТ 8479-70 |
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88 |
| Листы и полосы | ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 19903-74 |
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 1051-73, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77 |
| Листы и полосы | ГОСТ 1577-93 |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 13663-86 |
Химический состав в % материала 40Х
| С | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0,36-0,44 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | до 0,3 | до 0,035 | до 0,035 | 0,8-1,1 | до 0,3 |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 743 |
| Ac3 | 815 |
| Ar3 | 730 |
| Ar1 | 693 |
| Mn | 325 |
Механические свойства стали 40Х
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Пруток ГОСТ 4543-71 | |||||||
| Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло | 25 | 780 | 980 | 10 | 45 | 59 | |
| Поковка ГОСТ 8479-70 | |||||||
| Нормализация. КП 245 | 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 34 | 143-179 |
| Нормализация. КП 275 | 300-500 | 275 | 530 | 15 | 32 | 29 | 156-197 |
| Закалка, отпуск. КП 275 | 500-800 | 275 | 530 | 13 | 30 | 29 | 156-197 |
| Нормализация. КП 315 | <100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 |
| 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 | |
| Закалка, отпуск. КП 315 | 300-500 | 315 | 570 | 12 | 30 | 29 | 167-207 |
| 500-800 | 315 | 570 | 11 | 30 | 29 | 167-207 | |
| Нормализация. КП 345 | <100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 |
| 100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 | |
| Закалка, отпуск. КП 345 | 300-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
| Закалка, отпуск. КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
| 100-300 | 395 | 615 | 15 | 40 | 54 | 187-229 | |
| 300-500 | 395 | 615 | 13 | 35 | 49 | 187-229 | |
| Закалка, отпуск. КП 440 | <100 | 440 | 635 | 16 | 45 | 59 | 197-235 |
| 100-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 | |
| Закалка, отпуск. КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 |
| 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С | |||||
| 200 | 700 | 880 | 15 | 42 | 118 |
| 300 | 680 | 870 | 17 | 58 | |
| 400 | 610 | 690 | 18 | 68 | 98 |
| 500 | 430 | 490 | 21 | 80 | 78 |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с. | |||||
| 700 | 140 | 175 | 33 | 78 | |
| 800 | 54 | 98 | 59 | 98 | |
| 900 | 41 | 69 | 65 | 100 | |
| 1000 | 24 | 43 | 68 | 100 | |
| 1100 | 11 | 26 | 68 | 100 | |
| 1200 | 11 | 24 | 70 | 100 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t испытания, °C | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Закалка 850 °С, вода | ||||||
| 200 | 1560 | 1760 | 8 | 35 | 29 | 552 |
| 300 | 1390 | 1610 | 8 | 35 | 20 | 498 |
| 400 | 1180 | 1320 | 9 | 40 | 49 | 417 |
| 500 | 910 | 1150 | 11 | 49 | 69 | 326 |
| 600 | 720 | 860 | 14 | 60 | 147 | 265 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| t испытания, °C | σ0,2 ,МПа | σв,МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух. | ||||||
| 101-200 | 490 | 655 | 15 | 45 | 59 | 212-248 |
| 201-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 |
| 301-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
Технологические свойства
| Температура ковки | Начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе. |
| Свариваемость | трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка. |
| Обрабатываемость резанием | В горячекатаном состоянии при НВ 163-168, σв = 610 МПа Kν тв.спл. = 0.20, Kν б.ст. = 0.95. |
| Склонность к отпускной способности | склонна |
| Флокеночувствительность | чувствительна |
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -25 | -40 | -70 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С. | 160 | 148 | 107 | 85 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. | 91 | 82 | 54 |
Предел выносливости
| σ-1, МПа | τ-1, МПа | n | σB, МПа | σ0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 363 | 1Е+6 | 690 | |||
| 470 | 1Е+6 | 940 | |||
| 509 | 960 | 870 | |||
| 333 | 240 | 5Е+6 | 690 | ||
| 372 | Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С. |
Сталь 30Х
Общие данные
| Заменитель |
| Сталь 30ХРА, Сталь 35Х, Сталь 35ХРА. |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1131-71. |
| Назначение |
| для осей, валиков, рычагов, болтов, гаек и других некрупных деталей. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0.24-0.32 |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr) | 0.80-1.10 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло. | 25 | 690 | 880 | 12 | 45 | 69 | |
| Поковки. Закалка. Отпуск. КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 |
| Пруток диаметром 40 мм. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С. | |||||
| 300 | 570 | 790 | 25 | 65 | 127 |
| 400 | 510 | 650 | 21 | 74 | 98 |
| 500 | 450 | 500 | 14 | 75 | 83 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 800 °С, вода. | |||||
| 300 | 540 | 900 | 11 | 53 | 20 |
| 400 | 560 | 860 | 13 | 54 | 39 |
| 500 | 440 | 690 | 18 | 70 | 39 |
| 600 | 490 | 670 | 17 | 74 | 54 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2, МПа | sB, МПа | d4, % | y, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 850 °С, вода. Отпуск 550 °С. | ||||||
| Место вырезки образца — край | 40 | 510 | 720 | 22 | 66 | 216 |
| Место вырезки образца — центр | 40 | 490 | 680 | 27 | 65 | 196 |
| Место вырезки образца — край | 80 | 520 | 720 | 21 | 66 | 206 |
| Место вырезки образца — центр | 80 | 480 | 680 | 28 | 62 | 176 |
| Место вырезки образца — край | 120 | 520 | 720 | 21 | 65 | 206 |
| Место вырезки образца — центр | 120 | 420 | 680 | 28 | 60 | 167 |
| Место вырезки образца — край | 160 | 410 | 720 | 18 | 64 | 206 |
| Место вырезки образца — центр | 160 | 420 | 670 | 27 | 61 | 154 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1250, конца 800. Охлаждение замедленное. |
| Свариваемость |
| сваривается ограниченно. РДС, ЭШС с подогревом и последующей термообработкой. |
| Склонность к отпускной способности |
| склонна |
| Флокеночувствительность |
| чувствительна |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +15 | -20 | -40 | -70 |
| Закалка 860 С, масло, отпуск 200 С, масло. | 42 | 34 | 34 | 33 |
Прокаливаемость
Закалка 860 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 10.5 | 13.5 | 16.5 | 24 |
| 48-54 | 44-53 | 40-51,5 | 36,5-49,5 | 34-46,5 | 31-42,5 | 28,5-39 | 25-34 | 30,5 | 27 |
| Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в масле, мм |
| 50 | 15-25 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 208 | 211 | 197 | 175 | ||||||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 83 | |||||||||
| Плотность, pn, кг/см3 | 7820 | 7800 | 7770 | 7740 | 7700 | 7670 | 7630 | 7590 | 7610 | 7506 |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 47 | 44 | 42 | 39 | 36 | 32 | 29 | 26 | 27 | |
| Уд. электросопротивление (p, НОм · м) | 210 | 259 | 330 | 417 | 517 | 636 | 778 | 934 | 1106 | 1145 |
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 12.4 | 13.0 | 13.4 | 13.8 | 14.2 | 14.6 | 14.8 | 12.0 | 12.8 | 13.8 |
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 482 | 496 | 513 | 532 | 555 | 583 | 620 | 703 | 687 | 678 |
Теплоустойчивые и рессорные
Теплоустойчивые составы применяют в энергетическом машиностроении. Из нее изготавливают паронагреватели и паропроводы, котлы, сосуды. Рабочая температура такого материала может достигать 650 оС. При изготовлении деталей для энергоблоков востребованы сплавы, легированные ванадием, хромом, молибденом.
Рессорно-пружинная сталь должна обеспечивать высокое сопротивление деформациям. Только в этом случае материал может обеспечить надежность и прочность пружины, а также постоянство крутящего момента.
Сегодня есть возможность заказывать материалы для изделий с индивидуальными параметрами. Благодаря совершенствованию химического состава изделие может обладать теми или иными качествами по желанию заказчика, если это было учтено во время изготовления сырья.
Марка 30Х – назначение
Конструкционная легированная хромистая сталь 30Х используется для изготовления крепежных изделий, работающих при температурах до 400 0 С.
Условные обозначения
Относительное удлинение при разрыве
Предел кратковременной прочности
Коэффициент линейного расширения
Купить металлопрокат из конструкционной легированной стали 30Х в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону +. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
Внимание! Все электронные письма и счета от ООО «Ленспецсталь» отправляются только с почтового домена @lsst.ru Документы, отправленные с других адресов недействительны!
Электронный документооборот — ЭДО. Безопасный способ передачи документов, быстро, удобно, архив всех файлов, современное решение для бухгалтерии и снабжения. Мы работаем с Контур.Диадок и СБИС, присоединяетесь!
Источник
Related Posts via Categories
- Бесшовные трубы ГОСТ 8734-75 – сортамент и все характеристики и особенности
- Температура плавления и использования нержавеющей стали – что важнее?
- Плотность нержавеющей стали – отечественные марки и стандарт AISI
- Марки коррозионностойких сталей – Как улучшается прочность и свойства металла?
- Легированные конструкционные стали – специальные сплавы для особых случаев
- Состав нержавеющей стали – какие типы антикоррозийных сплавов существуют
- Нержавеющая сталь – проведем классификацию без избытка цифр
- Низколегированные стали – востребованные современной промышленностью сплавы
- Термообработка нержавеющей стали – особенности сложного процесса!
- Влияние легирующих элементов на сталь – как делают идеальные сплавы?
